Способ измерения коэффициента воздушного зазора асинхронной электрической машины

 

Изобретение относится к электромагнитным измерениям в электрических машинах, имеющих асимметрию магнитной проводимости по различным осям. Целью изобретения является повьш1е- .ние точности определения коэффициента воздушного зазора. Способ включает измерение максимального и среднего значений индукции в воздушном зазоре . Предварительно запитывают обмотку возбуждения по продольной оси постоянным током, измеряют значение тока и максимальное значение индукции в зазоре, увеличивают ток в обмотке возбуждения до насыщения спинки статора, определяют среднее значение индукции. Отключают обмотку возбуждения по продольной оси. Секции вспомогательной обмотки возбуждения запитывают постоянным током, регулируя ток в обмотке, добиваются номинального значения-индукции в узкой спинке статора и фиксируют ток в поперечной обмотке возбуждения и максимальное значение индукции в зазоре, а-коэффициент воздушного зазора определяют по отношению величин максимальной индукции к средней индукции по продольной и поперечной осям. 2 ил. о S (I с N 4 СС О- ее ее

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН 5р 4 С 01 К 31/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3668128/24-07 (22) 28,1 1.83 (46) 07.08.86. Бюл. Ф 29 (71) Каунасский .политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) П.К,Гребликас, Л,П.Костраускайте, В,Д.Мукулис и P.À.Øàêåíàñ (53) 621,313(088.8) (56) Петров Г.Н. Электрические машины. — М.-Л.: ГЭИ, 1963, с, 416, Геллер Б. Высшие гармоники в асинхронных машинах. — М,: Энергия, 1984., с. 56-58. (54) СПОСОБ ИЗИЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ВОЗДУШНОГО ЗАЗОРА АСИНХРОННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электромагнитным измерениям в электрических машинах, имеющих асимметрию магнитной проводимости по различным осям.

Целью изобретения является повышение точности определения коэффициента воздушного зазора. Способ включа„.SU„„1249599 А1 ет измерение максимального и среднего значений индукции в воздушном зазоре. Предварительно запитывают обмотку возбуждения по продольной оси постоянным током, измеряют значение тока и максимальное значение индукции в зазоре, увеличивают ток в об. мотке возбуждения до насыщения спинки статора, определяют среднее значение индукции. Отключают обмотку возбуждения по продольной оси. Секции вспомогательной обмотки возбуждения запитывают постоянным током, регулируя ток в обмотке, добиваются номинального значения индукции в узкой спинке статора и фиксируют. ток в поперечной обмотке возбуждения и максимальное значение индукции в зазоре, а-коэффициент возд;шного зазора определяют по отношению величин максимальной индукции к средней индукции по продольной и поперечной осям.

2 ил.

1249599

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромагнитным измерениям в электрических машинах, и может быть использовано для измерения коэффициентов воздушного зазора электрических машин, имеющих асимметрию магнитной проводимости по различным осям, например в однофазных асинхронных машинах с явновыраженными полюсами, магнитопроводы статора и ротора которых имеют зубцы, Дель изобретения — повышение точности определения коэффициента воздушного зазора.

На фиг. 1 представлена магнитная система проверяемого однофазного асинхронного микроэлектродвигателя с асимметричным магнитопроводом статора (АДА), на фиг, 2 — развертка измерительных датчиков на поверхности статора проверяемой машины.

На чертежах обозначены широкая спинка 1, узкая спинка. 2, магнитный шунт 3 статора 4, короткозамкнутый ротор 5, обмотка 6 возбуждения по продольной оси, размещенная на широких полюсах 7 статора 4, вспомогательная обмотка 8 возбуждения по поперечной оси, размещенная на узких полюсах 9 статора 4, вспомогательная обмотка 10 на узких спинках 2, измерительный датчик II магнитной индукции в магнитопроводе узкой спинки 2., измерительный датчик 12 на поверхности статора 4 проверяемой машины, Н и К вЂ” начало и конец датчика

12 измерения, — ширина, с — высота датчика, Э вЂ” внутренний диаметр пакета статора 4, Датчики 12 измерения изготавливаются одновитковыми или многовитковыми, число датчиков выбрано равным 36; высота измеритель.ного датчика берется равной длине пакета статора. Статор 4 проверяемого двигателя снабжен обмоткой 6 возбуждения, а обмотки 8 и 1О на узких полюсах 9 и на узких спинках 2 необходимы для реализации способа, Обмотки 1 О на узких спинках 2 являются вспомогагельными.

Способ осуществляют следующим образом.

На расточке статора 4 явнополюсной асинхронной машины с асимметричным магнитопроводом статора располагают 36 датчиков 12 магнитного поля.

К зажимам обмотки 6 статора 4 по про- дольной оси подключают источник постоянного напряжения фиксированной величины, обеспечивающий ток в об- мотке статора Т,1. С помощью датчиков

12 магнитного поля измеряют максимальное значение индукцьи в воздушном зазоре между зубцом ротора 5 и расточкой статора 4 В,1 Постоянмсейс ный ток статора 4 далее повышают. до

10 такого значения, при котором в узкой спинке 2 статора 4 достигается насыщение, соответствующее режиму короткого замыкания. Измеряют ток в обмотке статора 4 I>. Измеряют магнитный

15 поток в воздушном зазоре на протяжении полюсного шага { i=0,094 м) и определяют среднее значение магнитГ

1 ной индукции Вй = — (Вк (x) dx. ОпреВР

20 деляют коэффициент воздушного эазо.1 а по продольной оси по. формуле

Й 05OJC

Id вА

I В

Оса

Укладывают дополнительную обмотку 8 возбуждения на узкие полюсы 9 по поперечной оси, зажимы которой подключают к источнику постоянного

50 напряжения такой величины, при -которой все элементы магнитной системы электричес .ой машины находятся в ненасыщенном состоянии, а ток в обмотке равен I . Измеряют максимальное и

35 значение ма ной индукции в воздушном зазоре между зубцом ротора 5 и расточкой статора 4 с минимальным воздушным зазором В

4йлакс

Укладывают обмотки 10 возбуждения на узкие спинки 2 статора 4 таким образом, чтобы МДС их секций были равны между собой и направлены согласно, Данную обмотку 10 питают постоянным током такой величины,,при

45 которой насыщение узких спинок достигает значения, соответствующего режиму короткого замыкания. Ток в обмотке 8 возбуждения по поперечной оси повышают до такого значения,при котором насыщение узких полюсов 9 становится равным насыщению этих полюсов в режиме короткого замыкания, т,е, до I . Измеряют магнитный поток воэдушйого зазора на протяжении

55 полюсного шага и определяют среднее значение магнитной индукции В1 t

СР

= В (x)dx. Определяют коэффици%

1249599 ент воздушного зазора по поперечной оси 1 Вя макс

В

<1„$ са

В результате измерений получают, что коэффициент воздушного зазора по поперечной оси значительно больше коэффициента воздушного зазора по продольной оси, что не представляется возможным учесть с помощью известного способа, который не приспособлен для определения коэффициентов воздушного зазора для насыщенных систем с неравномерной структурой зубцовой зоны. !

Обмотка 10 является подмагничивающей обмоткой, с помощью которой насыщение узких спинок 3 доводится до значения, равного значению магнитной индукции в узкой спинке 2 при заданном режиме работы электрической машины. Магнитная индукция в узкой спинке 2 находится на одном и том же уровне при определении коэффициента воздушного зазора по продольной и поперечной осям.

Регулирование тока в обмотке 10 осуществляется по величине индукции в узких спинках 2, которая определяется с помощью измерительной обмотки 11., Величина тока в обмотке 8 подбирается по величине магнитной индукции в узких полюсах 9 (полюсах по поперечной оси ), которая измеряется с помощью измерительной обмотки (не показано).

Измерение магнитной индукции в воздушном зазоре производят с помощью

36 датчиков 12 магнитного поля, расположенных на расточке статора 4, следующим образом. К зажимам каждого датчика 12 поочередно подключается микровеберметр, с помощью которого измеряется магнитный поток, пронизывающий измерительную обмотку датчика. Разделив измеренный магнитный поток на площадь, охватываемую измерительной обмоткой 11, получают среднюю индукцию под датчиком. Количество датчиков может быть и другим, однако точность измерения повышается с увеличением числа датчиков.

С помощью обмотки 11 измеряют магнитную индукцию в узкой спинке, применяются те же средства измерения, что и для перечисленных 36 датчиков

l2 — микровеберметр, 5

1О

20

55

Испольэование предлагаемого способа определения коэффициентов воздушного зазора для явнополюсных асинхронных машин с резко неравномерной зубцовой зоной и сильно насыщенным магнитопроводом дает возможность по сравнению с известным способом более точно определять электромагнитные параметры электрических машин (электромагнитные параметры ветвей намагничивания схем замещения по продольной и по поперечной осям).

Формула из обретения

Способ измерения коэффициента воздушного зазора асинхронной электрической машины по продольной и поперечной осям преимущественно для однофазной электрической машины с явновыраженными полюсами на статоре с широкими полюсами по продольной оси и узкими полюсами по поперечной оси, соединенными между собой узкими и широкими спинками,.содержащей обмотку возбуждения по продольной оси и зубцы на статоре и короткоэамкнутом роторе, путем измерения максимального значения индукц:-ч в воэдушном зазоре и его среднего значения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности из-.

:мерения, запитывают обмотку возбуждения по продольной оси постоянным током, измеряют з"ачение этого тока . Iy и соответствующее ему значение

1 индукции в узкой спинке статора посредством измерительной обмотки, намотанной на спинку, и при этом .значении тока определяют максималь- ное значение индукции в воздушном зазоре В,1, затем увеличивают ток мокс в обмотке возбуждения вплоть до насыщения узкой спинки статора, измеряют при этом ток обмотки возбуждения I и распределение индукции по

1 расточке статора посредством измерительных витков, размещенных на расточке статора, определяют среднее значение указанной индукции В1 ср далее отключают обмотку возбуждения по продольной оси и на узких полюсах электрической машины размещают дополнительную обмотку возбуждения, а на узкие спинки статора помещают секции вспомогательной обмотки возбуждения, соединенные согласно, и подключают указанные обмотки к источнику посто1249599

ХЯ В 4 маЮ . K %.1.. «33555C

КРД= zд d в 3% ?1 в%„

Составитель В.Никаноров

Редактор В..Петраш Техред Л.Сердюкова Корректор Е.Сирохман

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Заказ 4334/54

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул,. Проектная, 4 янного тока, регулируя ток в указанных обмотках, добиваются номинального значения индукции в узкой спинке статора и фиксируют при этом ток I ( в поперечной обмотке возбуждения и максимальное значение индукции в воздушном зазоре В, далее увелиЧ макс чивают ток в поперечной обмотке возбуждения и в обмотке на узких спинках статора вплоть до насыщения узких спинок статора, измеряют ток

1 в поперечной обмотке и распредеpeeve индукции по расточке статора посредством измерительных витков, раэмещенных на расточке статорà, определяют среднее значение указанной

5 индукции В, а коэффициент воздуш%cp ного зазора по продольной и по перечной осям определяют по формулам,